¿Cómo explorar los sombreadores?

Un sombreador es un script que aplica las propiedades contenidas en un material para renderizar las mallas de tus objetos en 3D a la imagen en 2D en tu pantalla. Cada sombreador está escrito para un canal de renderizado específico.

Los sombreadores que utilizas dependen de tu canal de renderizado. En Unity, cada modelo incluye sombreadores diseñados específicamente para el canal de renderizado que se utiliza en el modelo.

Los sombreadores pueden variar bastante y ofrecen una amplia gama de estilos visuales que puedes aplicar a tus proyectos. Más adelante en esta experiencia de aprendizaje, aprenderás a crear tu propio sombreador.

En general, hay dos tipos de operaciones que se realizan en un sombreador: sombreado de fragmentos y sombreado de vértices.

El sombreado de fragmentos, también conocido como sombreado de píxeles, es el que representa las superficies de malla para producir el color de cada píxel en la imagen en 2D. En este proyecto, trabajaremos con sombreadores de fragmentos y explicaremos en detalle cómo se renderizan con la luz en la Scene (Escena).

El sombreado de vértices funciona en los vértices de la malla y, por lo general, cambia sus ubicaciones para hacer que la superficie se mueva o se transforme. No cubriremos el sombreado de vértices en esta experiencia de aprendizaje, pero proporcionaremos más recursos en un futuro tutorial.

A menudo, verás que los sombreadores se denominan sombreadores de fragmentos o sombreadores de vértices según su finalidad principal, pero todos los sombreadores pueden realizar ambas operaciones.

A medida que las computadoras se han vuelto más potentes y la tecnología de renderizado ha evolucionado, el Renderizado basado en la física (PBR) cada vez está más disponible. El PBR simula los principios de la física y la luz del mundo real para generar sombras, reflejos, luz ambiental y otros efectos luminosos realistas en las superficies en 3D. Puedes obtener más información sobre estos principios en el Manual de Unity.

Con el PBR, las propiedades de las luces y las superficies permanecen independientes. Las luces se definen en términos de su brillo, color y rango. Las superficies se definen mediante el uso de materiales en términos de color, reflectancia y otras propiedades del mundo real que afectan el comportamiento de la luz en ellas. (Aprenderás sobre estas propiedades del mundo real en esta experiencia de aprendizaje). Luego, el sombreador calcula la calidad de la luz que rebota en las superficies según las luces, las superficies y la geometría en 3D de la Escena, entre otros factores.

En la imagen siguiente, la apariencia de cada superficie cambia a medida que cambia la luz en la Escena. Las propiedades de las superficies son las mismas en cada imagen: solo el color y la dirección de la luz cambian.

Por otro lado, con el Renderizado no basado en la física, los colores, las sombras y los reflejos renderizados se aproximan sin la ciencia del PBR o simplemente no se renderizan. Con un sombreador que no es de PBR, un material rojo puede renderizarse como un color rojo plano o con reflejos y sombras simples. Por lo general, el renderizado no basado en la física no se ve tan realista como el PBR, pero puede ser más deseable para efectos estilizados. Los sombreadores de dibujos animados, que hacen que las superficies en una Escena en 3D se vean como caricaturas en 2D, son un tipo de sombreador que no es PBR.

Los sombreadores deben ser compatibles con el canal de renderizado de un proyecto. En esta experiencia de aprendizaje, trabajaremos en un proyecto de Canal de renderizado universal (URP), por lo que solo usaremos sombreadores del URP. Echemos un vistazo rápido a algunos de los sombreadores del URP.

Nota: Analizaremos la mayoría de los sombreadores disponibles en un proyecto de URP. Los que no se cubren aquí están diseñados para aplicaciones específicas y procesos avanzados.

Verás que muchos de estos sombreadores tienen los términos Lit (Iluminado) o Unlit (No iluminado) en sus nombres. Los sombreadores iluminados responden a la luz de la Escena y los sombreadores no iluminados no. Los sombreadores sin iluminación son útiles para ciertos efectos artísticos o para proyectos optimizados que se ejecutan de manera más eficiente al no usar iluminación.

Nota: No es una práctica común cambiar el sombreador de un material que ya está creado, como lo harás en esta demostración, porque los materiales se basan en las propiedades de un sombreador en particular. Por lo general, primero seleccionarás un sombreador y luego configurarás los materiales para este.

Para recorrer los sombreadores:

1. Selecciona un limón amarillo en tu mesa de trabajo (no uno de los blancos).

2. En el Inspector, busca el Inspector de materiales en la parte inferior de la ventana Inspector y expande esa sección si es necesario.

3. En la parte superior del Inspector de materiales, cerca de la vista en miniatura del material, busca la propiedad Shader (Sombreador).

4. Usa el menú desplegable para ver la lista de categorías de sombreadores. Selecciona Universal Render Pipeline (Canal de renderizado universal) para ver los sombreadores del URP.

5. Con el GameObject del limón amarillo seleccionado, selecciona cada uno de estos sombreadores del URP y observa los resultados. Asegúrate de seleccionar los sombreadores en el submenú del Canal de renderizado universal.

• 2D > Sprite-Lit-Default, Sprite-Mask, Sprite-Unlit-Default: Diseñado para proyectos en 2D, este sombreador es solo para objetos planos y renderizará cualquier objeto en 3D como 2D.
• Particles > Lit, Simple Lit, y Unlit: Estos sombreadores son para efectos visuales (VFX). En el trayecto Habilidades básicas para creadores artísticos, utilizarás estos sombreadores en la misión de VFX.
• Terrain > Lit: Este sombreador está optimizado para usarlo con las herramientas Terrain (Terreno) en Unity. En el trayecto Habilidades básicas para creadores artísticos, utilizarás este sombreador en la misión de Creación de prototipos.
• Baked Lit: Este sombreador se aplica automáticamente a los mapas de luz que encontrarás en la misión Iluminación del trayecto Habilidades básicas para creadores artísticos. Como un shader iluminado, renderizará en función de la luz en la escena que alcance el objeto.
• Complex Lit, Lit, y Simple Lit (Iluminación compleja, iluminación e iluminación simple): Estas son todas variaciones de un sombreador iluminado de uso general basado en la física.
• Unlit (Sin iluminación): Como se describió anteriormente, es un sombreador que no usa iluminación.

En esta experiencia de aprendizaje, utilizaremos el sombreador de Canal de renderizado universal o iluminado, un sombreador basado en la física. Dado que tiene una base física, los materiales que definimos se basarán en las propiedades de las superficies del mundo real, como el color del albedo, el valor especular y la reflectancia, conceptos que aprenderás en futuros tutoriales.

Ahora que conoces los sombreadores, echa una mirada a algunos de tus juegos u otras experiencias en 3D favoritos. ¿Qué tipo de sombreadores usaron los creadores? ¿Parecen tener una base física o no? ¿Iluminados o no? ¿Por qué crees que los artistas eligieron ese enfoque y no otro?

Ahora deberías tener mejor comprensión del papel de los sombreadores en un proyecto en 3D.

Has aprendido sobre el renderizado, las mallas y los sombreadores al observar algunas piezas de la galería de sombreadores y materiales, y al explorar los sombreadores del Canal de renderizado universal. A continuación, aprenderás sobre los materiales y cómo trabajar con ellos como recursos para crear por tu cuenta.